JPH0688851B2 - セラミツクス多孔質成形体 - Google Patents
セラミツクス多孔質成形体Info
- Publication number
- JPH0688851B2 JPH0688851B2 JP62079005A JP7900587A JPH0688851B2 JP H0688851 B2 JPH0688851 B2 JP H0688851B2 JP 62079005 A JP62079005 A JP 62079005A JP 7900587 A JP7900587 A JP 7900587A JP H0688851 B2 JPH0688851 B2 JP H0688851B2
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- JP
- Japan
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- molded body
- ceramic porous
- ceramic
- cordierite
- porous
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- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、セラミックス多孔質成形体に関する。
［従来技術］ 従来、金属溶湯フィルターや触媒坦体などには、ハニカ
ム形状、三次元網目状構造、または、線状押し出し物旋
回積層構造を有するセラミックス多孔質成形体が使用さ
れている。当該セラミックス多孔質成形体の素材は、耐
熱性、耐熱衝撃性、耐腐食性などの目的で、多孔質低熱
膨張素地の例えば、コージェライト、リチア、チタン酸
アルミニウム、ムライト、アルミナ、SiC等であり、こ
れらの素材を成形後焼成してセラミックス多孔質成形体
としたものであった。
ム形状、三次元網目状構造、または、線状押し出し物旋
回積層構造を有するセラミックス多孔質成形体が使用さ
れている。当該セラミックス多孔質成形体の素材は、耐
熱性、耐熱衝撃性、耐腐食性などの目的で、多孔質低熱
膨張素地の例えば、コージェライト、リチア、チタン酸
アルミニウム、ムライト、アルミナ、SiC等であり、こ
れらの素材を成形後焼成してセラミックス多孔質成形体
としたものであった。
本出願人も、特開昭61-197478号として、SiC-Al2O3を主
成分とするセラミックス多孔質成形体を提案している。
成分とするセラミックス多孔質成形体を提案している。
以上説明したセラミックス多孔質成形体は、成形体とし
て60％以上の空隙率を有しており、さらには成形体の骨
格となる部分も、多孔質であり、耐熱衝撃性に優れてい
た。また、素材自体が耐熱性、耐腐食性に優れる為、成
形体としても耐熱性、耐腐食性に優れていた。
て60％以上の空隙率を有しており、さらには成形体の骨
格となる部分も、多孔質であり、耐熱衝撃性に優れてい
た。また、素材自体が耐熱性、耐腐食性に優れる為、成
形体としても耐熱性、耐腐食性に優れていた。
しかしながら、以上説明した従来のセラミックス多孔質
成形体は、素材自体が多孔質であるために、成形体とし
ての機械的強度が小さく、もろくなる傾向があり、大き
な負担がかかる所においては、成形体の厚みを厚くし
て、成形体の破壊を防がねばならなかった。したがっ
て、この結果、成形体自体が非常にかさ高くなり、溶湯
金属の不純物除却フィルターや、触媒坦体として用いた
場合容積が大きいために、取付け容積を広く必要とし、
また、圧力損失が大きくなってしまう。
成形体は、素材自体が多孔質であるために、成形体とし
ての機械的強度が小さく、もろくなる傾向があり、大き
な負担がかかる所においては、成形体の厚みを厚くし
て、成形体の破壊を防がねばならなかった。したがっ
て、この結果、成形体自体が非常にかさ高くなり、溶湯
金属の不純物除却フィルターや、触媒坦体として用いた
場合容積が大きいために、取付け容積を広く必要とし、
また、圧力損失が大きくなってしまう。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、以上説明したように、従来のセラミックス多
孔質成形体の問題点を解決することにより、溶湯金属の
不純物除去フィルターとして用いた場合には、取付容積
を広く必要としない、また、触媒坦体として用いた場合
には、圧力損失の少ないセラミックス多孔質成形体を提
案する目的でなされたものである。
孔質成形体の問題点を解決することにより、溶湯金属の
不純物除去フィルターとして用いた場合には、取付容積
を広く必要としない、また、触媒坦体として用いた場合
には、圧力損失の少ないセラミックス多孔質成形体を提
案する目的でなされたものである。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、以上の事情に基づいてなされたものであり、
セラミックス多孔質成形体において、コージェライト(2
MgO・2Al2O3・5SiO2)を30〜80％、ジルコン(ZrSiO4)を10
〜30％含有するところに、要旨が存在する。
セラミックス多孔質成形体において、コージェライト(2
MgO・2Al2O3・5SiO2)を30〜80％、ジルコン(ZrSiO4)を10
〜30％含有するところに、要旨が存在する。
［作用］ 本発明者は、種々検討の結果、コージェライトとジルコ
ンを含有するセラミックス多孔質成形体が、従来のセラ
ミックス多孔質成形体の問題点である機械的強度の弱さ
を解消できるとの知見を得て、本発明を完成したもので
ある。
ンを含有するセラミックス多孔質成形体が、従来のセラ
ミックス多孔質成形体の問題点である機械的強度の弱さ
を解消できるとの知見を得て、本発明を完成したもので
ある。
本発明のセラミックス多孔質成形体は、コージェライト
30〜80％、ジルコン10〜30％、を含有することが必須で
あり、他の成分は特に限定されないが、本発明の効果を
より効果的に発揮するには、その他の成分を添加する場
合は、ムライト、スピネル、ホルステタイト、エンステ
タイト、アルミナおよび非晶質相からなる群から選定さ
れる１種または２種以上を50％以下添加することが望ま
しい。
30〜80％、ジルコン10〜30％、を含有することが必須で
あり、他の成分は特に限定されないが、本発明の効果を
より効果的に発揮するには、その他の成分を添加する場
合は、ムライト、スピネル、ホルステタイト、エンステ
タイト、アルミナおよび非晶質相からなる群から選定さ
れる１種または２種以上を50％以下添加することが望ま
しい。
尚、本発明においては、コージェライトとジルコンが共
存した成形体であれば良いが、コージェライトの結晶相
内に結晶粒径が１μｍ以下の微細なジルコン結晶が均一
に析出した成形体とすることにより、機械的強度を一段
と向上させることができる。この場合はコージェライト
の結晶相内に微細なジルコン結晶を反応により均一に析
出させた素材を用いれば良い。その方法としては、例え
ば、下記反応により、ジルコンからジルコニアを生成さ
せる。
存した成形体であれば良いが、コージェライトの結晶相
内に結晶粒径が１μｍ以下の微細なジルコン結晶が均一
に析出した成形体とすることにより、機械的強度を一段
と向上させることができる。この場合はコージェライト
の結晶相内に微細なジルコン結晶を反応により均一に析
出させた素材を用いれば良い。その方法としては、例え
ば、下記反応により、ジルコンからジルコニアを生成さ
せる。
2MgO＋ZrSiO4 →2MgO・SiO2+ZrO2 または、 MgO＋ZrSiO4 →MgO・SiO2+ZrO2 以上の反応式により生成されたジルコニア微粒子から、
下記反応式によりジルコンを生成する。
下記反応式によりジルコンを生成する。
ZrO2+SiO2→ZrSiO4 ジルコニア源として市販の安定化ジルコニアを用いるこ
とも考えられるが、生成するジルコン結晶が粒成長の為
大きくなりやすいので、上記反応により育成したジルコ
ニアを用いることが望ましい。
とも考えられるが、生成するジルコン結晶が粒成長の為
大きくなりやすいので、上記反応により育成したジルコ
ニアを用いることが望ましい。
以下に本発明の構成元素の限定理由を説明する。
（コージェライト、ジルコン） コージェライトを30〜80％、ジルコンを10〜30％含有す
る必要がある。
る必要がある。
コージェライトが30％未満、ジルコンが30％を越えて含
有されると、成形体の熱膨張率が、４×10-6deg/℃を越
えることとなり、低熱膨張素地としての機能を発揮せ
ず、耐熱衝撃性が悪くなる。
有されると、成形体の熱膨張率が、４×10-6deg/℃を越
えることとなり、低熱膨張素地としての機能を発揮せ
ず、耐熱衝撃性が悪くなる。
また、コージェライトの含有量が80％を越え、ジルコン
の含有量が10％未満となると、成形体の曲げ強度が、10
0Kgf/cm2以下となり、従来セラミックス多孔質成形体と
比較して強度の向上がみられなくなる。したがって、コ
ージェライトの含有量は、30〜80％、ジルコンの含有量
は10〜30％とする。
の含有量が10％未満となると、成形体の曲げ強度が、10
0Kgf/cm2以下となり、従来セラミックス多孔質成形体と
比較して強度の向上がみられなくなる。したがって、コ
ージェライトの含有量は、30〜80％、ジルコンの含有量
は10〜30％とする。
なお、本発明のセラミックス多孔質成形体の好適な形状
としては、ハニカム構造、三次元網目構造、または、線
状押し出し物の旋回積層構造等の規則的な空隙を有する
ものがあげられる。
としては、ハニカム構造、三次元網目構造、または、線
状押し出し物の旋回積層構造等の規則的な空隙を有する
ものがあげられる。
［実施例］ 以下に、本発明を実施例をあげて詳細に説明する。
実施例１ 市販のMgOとZrSiO4を所定量配合し、振動ミルで混合し1
100℃での１時間仮焼した原料を粉砕後、これに市販のS
iO2,Al2O3を所定量配合し、振動ミルで混合したものを
原料とした。
100℃での１時間仮焼した原料を粉砕後、これに市販のS
iO2,Al2O3を所定量配合し、振動ミルで混合したものを
原料とした。
上記原料に有機物添加剤と水を加え、加圧ニーダーで混
練後、所定の形状に押し出し成形したものを1300℃で１
時間焼成し試験体を得た。
練後、所定の形状に押し出し成形したものを1300℃で１
時間焼成し試験体を得た。
すなわち、第１表に示した組成のセラミックス多孔質成
形体をハニカム形状（120セル/25mm）に成形し、焼成後
種々の物理的特性を測定した。測定結果は、同様に第１
表に示す。
形体をハニカム形状（120セル/25mm）に成形し、焼成後
種々の物理的特性を測定した。測定結果は、同様に第１
表に示す。
尚、第１表における、曲げ強度の測定は、第１図に示す
ように、３点曲げ試験で行った。さらに、圧壊強度は、
第２図に示す方向での圧壊強度測定を行なった。
ように、３点曲げ試験で行った。さらに、圧壊強度は、
第２図に示す方向での圧壊強度測定を行なった。
第１表に示すごとく、No.1〜No.8は、本発明の実施例で
あり、熱膨張率が良好で、かつ曲げ強度および圧壊強度
も良好である。
あり、熱膨張率が良好で、かつ曲げ強度および圧壊強度
も良好である。
特に、No.1〜No.6はコージェライトの結晶相内に結晶粒
径が１μｍ以下の微細なジルコン結晶が析出したコージ
ェライトを含む実施例であり、曲げ強度および圧壊強度
が共に向上している。
径が１μｍ以下の微細なジルコン結晶が析出したコージ
ェライトを含む実施例であり、曲げ強度および圧壊強度
が共に向上している。
第１表において、No.9〜No.13は、本発明の実施例に対
する比較例を示しており、本発明の実施例に対して著し
く曲げ強度および圧壊強度が劣っている。
する比較例を示しており、本発明の実施例に対して著し
く曲げ強度および圧壊強度が劣っている。
実施例２ 市販のMgOとZrSiO4を所定量配合し、振動ミルで混合し1
100℃での１時間仮焼した原料を粉砕後、これに市販のS
iO2,Al2O3を所定量配合し、振動ミルで混合したものを
原料とした。
100℃での１時間仮焼した原料を粉砕後、これに市販のS
iO2,Al2O3を所定量配合し、振動ミルで混合したものを
原料とした。
上記原料に水、分散剤、ワックス等の有機物添加剤を加
え、スラリー状にし、ポリウレタンフォームに含浸せし
めたものを、1300℃で１時間焼成し、試験体を得た。
え、スラリー状にし、ポリウレタンフォームに含浸せし
めたものを、1300℃で１時間焼成し、試験体を得た。
すなわち、第２表に示す組成の多孔質セラミック成形体
を三次元網目状構造（30セル/25mm）に成形し、焼成後
種々の物理的特性を測定した。測定結果も同様に第２表
に記載する。なお、測定方法は、実施例１と同様に行な
った。
を三次元網目状構造（30セル/25mm）に成形し、焼成後
種々の物理的特性を測定した。測定結果も同様に第２表
に記載する。なお、測定方法は、実施例１と同様に行な
った。
第２表に示すごとく、No.1〜No.8は、本発明の実施例で
あり、熱膨張率が良好で、かつ曲げ強度および圧壊強度
も良好である。
あり、熱膨張率が良好で、かつ曲げ強度および圧壊強度
も良好である。
特に、No.1〜No.6はコージェライトの結晶相内に結晶粒
径が１μｍ以下の微細なジルコン結晶が析出したコージ
ェライトを含む実施例であり、曲げ強度および圧壊強度
が共に向上している。第２表において、No.9〜No.13
は、本発明の実施例に対する比較例を示しており、本発
明の実施例に対して著しく曲げ強度および圧壊強度が劣
っている。
径が１μｍ以下の微細なジルコン結晶が析出したコージ
ェライトを含む実施例であり、曲げ強度および圧壊強度
が共に向上している。第２表において、No.9〜No.13
は、本発明の実施例に対する比較例を示しており、本発
明の実施例に対して著しく曲げ強度および圧壊強度が劣
っている。
実施例３ 市販のMgOとZrSiO4を所定量配合し、振動ミルで混合し1
100℃で１時間仮焼した原料を粉砕後、これに市販のSiO
2,Al2O3を所定量配合し、振動ミルで混合したものを原
料とした。
100℃で１時間仮焼した原料を粉砕後、これに市販のSiO
2,Al2O3を所定量配合し、振動ミルで混合したものを原
料とした。
上記原料に有機物添加剤と水を加え、加圧ニーダーで混
練後、所定の形状に押し出し成形したものを1300℃で１
時間焼成し試験体を得た。
練後、所定の形状に押し出し成形したものを1300℃で１
時間焼成し試験体を得た。
すなわち、第３表に示す組成の多孔質セラミックス成形
体を、線状押し出し物の旋回積層構造に成形し、焼成
後、種々の物理的特性を測定した。測定結果も同様に第
３表に記載する。なお、測定方法は実施例１と同様に行
なった。
体を、線状押し出し物の旋回積層構造に成形し、焼成
後、種々の物理的特性を測定した。測定結果も同様に第
３表に記載する。なお、測定方法は実施例１と同様に行
なった。
第３表に示すごとく、No.1〜No.8は、本発明の実施例で
あり、熱膨張率が良好で、かつ曲げ強度および圧壊強度
も良好である。特に、No.1〜No.6はコージェライトの結
晶相内に結晶粒径が１μｍ以下の微細なジルコン結晶が
析出したコージェライトを含む実施例であり、曲げ強度
および圧壊強度がNo.4およびNo.6では同等であるが、そ
の他の実施例では、向上している。
あり、熱膨張率が良好で、かつ曲げ強度および圧壊強度
も良好である。特に、No.1〜No.6はコージェライトの結
晶相内に結晶粒径が１μｍ以下の微細なジルコン結晶が
析出したコージェライトを含む実施例であり、曲げ強度
および圧壊強度がNo.4およびNo.6では同等であるが、そ
の他の実施例では、向上している。
第３表において、No.9〜No.13は、本発明の実施例に対
する比較例を示しており、本発明の実施例に対して著し
く曲げ強度および圧壊強度が劣っている。
する比較例を示しており、本発明の実施例に対して著し
く曲げ強度および圧壊強度が劣っている。
［発明の効果］ 本発明によるセラミックス多孔質成形体は、従来品に比
較して機械的強度が大幅に向上しており、触媒坦体、金
属溶湯フィルター、熱輻射体に用いた場合、使用中の負
荷による成形体の破壊を大幅に低減でき、また、負荷の
かかる部分に用いた場合でも、成形体の厚みを薄くでき
る。
較して機械的強度が大幅に向上しており、触媒坦体、金
属溶湯フィルター、熱輻射体に用いた場合、使用中の負
荷による成形体の破壊を大幅に低減でき、また、負荷の
かかる部分に用いた場合でも、成形体の厚みを薄くでき
る。
第１図は、本発明における、曲げ強度の試験方向を示す
概略図であり、第２図は、圧壊強度の試験方向を示す概
略図である。 １……セラミックス多孔質成形体
概略図であり、第２図は、圧壊強度の試験方向を示す概
略図である。 １……セラミックス多孔質成形体
Claims (6)
- 【請求項１】コージェライト(2MgO・2Al2O3・5SiO2)を30
〜80％（重量％：以下同じ）、ジルコン(ZrSiO4)を10〜
30％含有することを特徴とするセラミックス多孔質成形
体。 - 【請求項２】ムライト(3Al2O3・2SiO2)、スピネル(MgO・A
l2O3)、ホルステライト(Mg2SiO4)、エンスタタイト(MgS
iO3)、アルミナ(α−Al2O3)から選ばれた１種または２
種以上を50％以下含有し、その他不純物を10％以下含有
してなる特許請求の範囲第１項に記載のセラミックス多
孔質成形体。 - 【請求項３】セラミックス多孔質成形体の形状がハニカ
ム構造、三次元網目状構造、または、線状押し出し物の
旋回積層構造であって、当該成形体が規則的な空隙を有
する特許請求の範囲第１項に記載のセラミックス多孔質
成形体。 - 【請求項４】セラミックス多孔質成形体の室温より1000
℃までの熱膨張率が１〜４×10-6deg/℃である特許請求
の範囲第１項乃至第２項のいずれか１項に記載のセラミ
ックス多孔質成形体。 - 【請求項５】セラミックス多孔質成形体の曲げ強度が15
0〜1000Kgf/cm2である特許請求の範囲第１項乃至第４項
のいずれか１項に記載のセラミックス多孔質成形体。 - 【請求項６】セラミックス多孔質成形体において、コー
ジェライトの結晶相内に結晶粒径が１μｍ以下の微細な
ジルコン結晶が析出したコージェライトを含有してなる
特許請求の範囲第１項に記載のセラミックス多孔質成形
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62079005A JPH0688851B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | セラミツクス多孔質成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62079005A JPH0688851B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | セラミツクス多孔質成形体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63242980A JPS63242980A (ja) | 1988-10-07 |
| JPH0688851B2 true JPH0688851B2 (ja) | 1994-11-09 |
Family
ID=13677835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62079005A Expired - Lifetime JPH0688851B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | セラミツクス多孔質成形体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0688851B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5112570A (en) * | 1988-04-04 | 1992-05-12 | Hewlett-Packard Company | Two-phase pressure drop reduction bwr assembly design |
| US5518678A (en) * | 1994-01-26 | 1996-05-21 | Kawata Manufacturing Co., Ltd. | Adsorptive honeycomb-shaped ceramic structure and method for its production |
| WO2009073099A1 (en) * | 2007-11-30 | 2009-06-11 | Corning Incorporated | Zeolite-based honeycomb body |
| CN112209624B (zh) * | 2019-07-11 | 2023-03-31 | 广东金意陶陶瓷集团有限公司 | 一种高热稳定性和耐火性的发泡陶瓷及其制备方法 |
-
1987
- 1987-03-31 JP JP62079005A patent/JPH0688851B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63242980A (ja) | 1988-10-07 |
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